锂硅/二硫化铁热电池放电特性研究

通过对锂硅/二硫化铁热电池进行恒温电性能测试,发现随着工作温度的不断升高,初始开路电压越来越高,电池内阻越来越小,因此放电电压随之增加;但电池的"热搁置寿命"却大幅缩短,表明热电池在激活后内部存在容量损耗。容量损耗不仅发生在空载阶段,在放电过程中也同样存在。500℃时热电池电容量可利用率可以表示为η=100%-2.31%t空载-2.27%t放电;其中t空载,t放电分别为空载时间和放电时间,单位为min。     

电解质体系对FeS_2/LiSi热电池激活时间的影响研究

采用空载和带载两种放电方式,研究了热电池常用的二元和三元全锂电解质体系对Fe S2/Li Si热电池激活时间的影响。实验结果表明:空载放电时,二元电解质激活时间短;带载放电时,三元全锂电解质激活时间短。     

VRLA电池在边际网中的应用

阀控铅酸(VRLA)电池在边际网中使用容易出现以下问题:夏天的高温,容易引起电池失水、热失控、鼓胀等;欠充电,电池极板表面容易产生致密的硫酸盐;边际网系统电池容量选择不当,容易引起电池正极板活性物质软化、脱落.提出了解决这些问题的办法.     

蓄电池槽的鼓胀与破裂

提出了以塑料电池槽拐角为强度设计基准、以塑料拉伸强度为设计强度的电池槽设计构想。经生产实践检验,证明该设想是可行的。根据此设想讨论了电池槽的强度和挠度;分析了电池槽鼓胀和破裂的原因,并提出了相应的解决措施。最后根据国家标准讨论了电池槽鼓胀程度的评价指标。     

热电池用正极片的稳定性研究

为了改善LiB体系大容量热电池的安全性,探索性开展了热电池用正极片的稳定性研究,确定了正极片稳定性测试方法,开展了测试方法的应用评价,结果表明,正极片的稳定性测试可用于评价LiB体系大容量电池的空载安全性。为了优化大容量电池的安全性,研究了不同含量氧化镁添加剂对正极片稳定性、电池安全性和电性能的影响,结果表明,向正极D中加入5%氧化镁添加剂,既改善了电池的空载安全性,又实现了电能的高效输出,工作时间较目前通用的正极C提升了5%。     

锂离子蓄电池铝壳合金成分对电池性能的影响

对锂离子蓄电池中电池壳的合金含量进行了研究,发现电池壳中不同的合金含量对电池性能的影响不同.对合金含量不同的三种电池,分别测定电池的鼓胀量、容量、电池内阻、放电曲线和循环寿命曲线,通过比较得出结论:在一定范围内,Cu和Mg的含量影响电池鼓胀,也进一步影响电池性能,0.14%Cu和0.26%Mg的合金含量比较合适,值得推荐.     

热电池安全性设计和验证的研究

本文对目前热电池安全性相关的标准进行了分析,从热电池安全性设计和验证两方面进行了研究,总结了热电池安全性的设计要求,主要包括体系选用设计、构形和结构设计、热设计等三类共七个要素。同时提出一种通过高温空载试验验证热电池安全性的方法。该方法通过合理模拟热源,不仅节省成本,还可以缩短新产品研制周期;通过极限拉偏考核,使其安全性考核更高效、更彻底。     

涂胶隔膜在软包圆柱锂离子电池中的性能研究

软包锂离子电池因其制作过程简单,成本低,重量轻且安全性能好等优点被广泛应用到便携式电子设备.但是软包电池由于外壳铝塑膜的刚性差,电池易出现变形、鼓胀等尺寸稳定性差的问题.尺寸稳定性差直接影响到电池在电子产品上的装配,因此生产软包电池时如何保证电池尺寸稳定性好,电池尺寸稳定性无限接近钢壳电池成为软包电池生产厂家亟须达到的...     

牵引用阀控式铅酸电池的研发

在牵引用阀控式铅酸(VRLA)电池设计时,通过增加板栅质量提高耐腐蚀性,使腐蚀周期延缓了约5个月;减小横筋条间距和倒三角截面形状,阻碍活性物质脱落;采用正极活性物质冗余设计,延长软化周期和电池使用寿命.电池槽侧面采用深藏式和拱形加强筋结构设计,防止电池在高温条件下长时间使用导致的侧面鼓胀.     

锂离子电池鼓胀分析

以一起客户投诉为研究切入点,通过电感耦合等离子体光谱分析法(ICP)、扫描电子显微镜法(SEM)、气体成分测试等手段分析了该客户投诉电池的鼓胀原因,并对其机理做了阐释。实验模拟了过放、高温浮充,对过放、高温浮充的现象以及规律进行了分析。过放电池正极Cu含量超过0.1%(质量分数),气体成分中CO_2含量超过90%;过充导致电池鼓胀时,负极Co含量超过0.1%(质量分数),气体成分中存在较多的烷烃类气体,同时存在隔膜氧化现象。     

动力电池循环膨胀力研究

锂离子动力电池在使用过程中会发生电池鼓胀,既影响电池的寿命,也会由于其鼓胀超过模组框架允许极限而发生模组框架的破坏,进而引发安全事故,因此研究动力电池生命周期内膨胀力的变化规律对于提升电池性能及安全具有重要意义。总结了NCM622三元和磷酸铁锂体系动力电池使用寿命过程中机械力的变化规律,研究结果表明:(1)无论是三元体系还是磷酸铁锂体系动力电池,都会随着容量的衰减,膨胀力逐渐增加;(2)在单次充放电过程中三元电池由于正极材料晶胞体积变化很小,电池形变主要受负极材料影响,所以内部鼓胀力随着电压的增长而增加;磷酸铁锂电池由于正极材料在充放电过程中的变化影响,在充电和放电过程中电池膨胀力会分别出现波谷;(3)三元电池和磷酸铁锂电池的循环容量衰减和膨胀力增加均符合线性关系,循环过程中磷酸铁锂电池的容量衰减较三元电池慢,且磷酸铁锂电池膨胀力增长也小于三元电池。膨胀力的变化规律为防爆阀的泄爆压力和模组结构强度设计提供重要依据。研究表明释放循环过程中的膨胀力可以提升电池的使用寿命。     

FeS_2和CoS_2正极材料的自放电性能比较

FeS_2和CoS_2是锂系热电池最常用的两种正极材料。经X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)以及热重分析(TGA)表征发现:二者具有相同的立方晶体结构,CoS_2的热分解温度比FeS_2高100℃左右。以LiB合金为负极材料、LiF-LiCl-LiBr低温共熔盐为电解质,分别采用CoS_2和FeS_2作为正极材料制备热电池,在500℃的温度下进行恒流放电实验。结果发现:在放电初期LiB/FeS_2体系的工作电压高于LiB/CoS_2体系,但在工作一段时间后被LiB/CoS_2体系反超;随着工作时间的延长,热电池可释放的电容量逐渐减少,LiB/FeS_2体系容量衰减的速率比LiB/CoS_2体系快。将热电池空载不同时间后再进行恒流放电,发现热电池实际可释放的电容量与工作时间呈现一元线性关系,以此计算出LiB/FeS_2电池和LiB/CoS_2电池的容量衰减率分别为17.7和3.92 C/min。     

锂离子电池模组热失控扩展安全性的研究

分别对软包三元和磷酸铁锂锂离子电池模组进行了热失控扩展试验研究。采集电池电压、温度等特征参数,研究锂离子电池在加热触发热失控时的特点及热失控在锂离子电池间传播的特征。对比两款电池的热失控特性及热失控扩展特性,结果表明:试验条件下,三元锂离子电池热失控时释放能量速度快,释放能量集中,更容易发生热失控扩展。     

动力锂离子电池温度场热分析

为了更好地掌握锂离子电池放电时电池内部温度场的分布,对电池放电时产生的热量进行管理,建立了锂离子电池放电时的数学物理模型。利用热分析软件Ansys,以ICR65/400型锂离子电池为例,建立了电池的二维热模型,对电池放电时的温度场进行了仿真分析。模拟了电池内部不同热生成率及电池与外界环境不同换热方式时,电池内部温度场及最高温度的分布,并分析了电池内部热生成率及辐射换热对电池内部温度场分布的影响。结果显示,电池内部最高温度及温度场的分布与电池热生成率、电池换热方式有很大关系。在自然对流换热方式时,辐射换热散发的热量占全部热量的5.6%~17.9%。而在强制对流换热时,辐射换热散发的热量几乎可以忽略不计。     

锂离子电池超声波熔接导致的鼓胀事故分析

锂离子电池的量产试生产中出现未使用电池鼓胀的事件.通过X射线和拆解分析,确认原因是某电芯泄压阀受到外力,导致从外向内的破裂.进一步调查确定,原因是超声波对电池组的壳体熔接时,热熔胶的位置偏移,导致超声波的振动通过热熔胶传导到该电芯的泄压阀侧面,造成破裂、漏液.调整该电芯在电池组中的位置后,此问题得到解决.     

某热电池组件击发器开口销的研究

当热电池组件要求在空中分离时激活,依靠系统的降落伞伞绳绷直的拉力释放给击发器时,击发器撞击热电池,热电池开始工作。击发器是热电池重要的组成部份,主要作用是将拉力转换为可以激发火工品的撞击力,从而激活热电池进入工作状态。要求开口销必须在150~300 N范围内可靠解保击发器。主要通过对其开口销拉脱力影响因素的研究,设计开口销在拉力范围内可靠工作。     

锂离子电池热失控机理研究现状

锂离子电池是纯电动汽车的"动力源泉",其安全性问题一直被广泛关注,其中热失控是锂离子电池安全问题的主要诱因之一。锂离子电池热失控时内部组分发生剧烈复杂的化学反应,产生大量热发生燃烧甚至爆炸,威胁人类的生命和财产安全。简述了锂离子电池热失控机理国内外研究进展,对锂离子电池内部不同组分的热失控反应机制和热失控诱因进行了归纳。最后对锂离子电池热失控的研究进行了展望。     

长寿命6-DZM-20H电池的设计再探讨

为了解决6-DZM-20电池的早期容量衰减问题,开发了长寿命6-DZM-20H电池。本文中,从电池壳体、板栅结构、装配压力、电解液等设计细节着手,又进行了比对验证。实验结果表明,新的设计有效抑制了正极软化腐蚀、电池鼓胀,及隔板短路,大幅度提升了电池的使用寿命。     

集装箱式储能系统热管理设计

合理的热管理是集装箱式电池储能系统长期高效、安全、稳定运行的关键.以国内某大型储能示范工程用集装箱式锂离子电池储能系统为研究对象,阐述了热管理系统风道、空调及风扇设计,测试了储能系统不同倍率运行时的电池温度变化.热管理系统可以保证储能系统以0.5 C运行时,电池工作环境维持在最佳温度范围;在1C下运行时,电池最高温度不超过40℃,储能系统最大温差小于8℃.     

液氮抑制锂离子电池热失控传播的实验研究

该研究旨在探究电池间距对锂离子电池热失控传播的影响，并确定无法引发电池热失控的最小电池间距，同时研究不同液氮喷射方式对热失控传播的阻断效果。实验结果表明，电池间距对热失控的传播有显著影响。当间距达到4 mm时，热失控基本无法传播。各种液氮喷射方式都能有效阻断热失控传播，但直接喷射热失控电池是最理想的方法。